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空间站|如何设计一个空间站？

空间站|如何设计一个空间站？
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其他空间站的任务时间都相对短暂 ， 从几个月到几年不等 ， 而国际空间站已经连续运行了20年 ， 上面一直有人类在执行任务 。
新浪科技讯 北京时间9月21日消息 ， 国际空间站是现代工程的奇迹 ， 但设计这个奇迹的过程却差不多是一场噩梦 。
许多年来 ， 地球轨道上的“前哨站”来了又去 ， 但迄今为止一直“坚守岗位”的只有国际空间站 。 其他空间站的任务时间都相对短暂 ， 从几个月到几年不等 ， 而国际空间站已经连续运行了20年 ， 上面一直有人类在执行任务 ， 试图揭开宇宙的奥秘 。 在使命完成之前 ， 国际空间站还有很多工作要做 。 私人公司和一些国家也开始建立自己的轨道前哨站 ， 意味着国际空间站可能是最后一个毫无疑义的“空间站”（The Space Station） 。 它担得起这一称号 ， 也值得受到这样的尊敬 。 国际空间站是一个工程奇迹 ， 一个太空时代的圣母院 ， 更是人类智慧的胜利；但另一方面 ， 设计国际空间站也是一件非常痛苦的事情 。
即使是在最好的条件下 ， 建立一个空间站也是一项艰巨的任务 。 然而 ， 当这项任务涉及三届美国总统、15个国家、数百名美国国会议员、数千名工程师和超过1500亿美元的公共基金时 ， 一切困难似乎就到了不可理喻的地步 。 罗马不是一天建成的 ， 确实如此 ， 但罗马很可能比国际空间站更容易建成 。 当然 ， 这看你怎么算 ， 美国国家航空航天局（NASA）花了30年才建成这样一个空间站 ， 但即便如此 ， 与该机构最初的设想相比 ， 它仍然相形见绌 。
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巴兹·奥尔德林和尼尔·阿姆斯特朗在月球上扬起的灰尘尚未落定 ， NASA就已经开始考虑人类在太空中的永久存在了 。 NASA想要建立一个容纳100人的前哨站 ， 称为“太空基地”（Space Base） 。 这将是一个向月球基地发送宇航员和物资的跳板 。 毫无疑问 ， 这是一个雄心勃勃的项目 ， 也是一个极其昂贵的项目 。 没过多久 ， NASA就意识到 ， 用一次性火箭把物体发射到轨道上的成本远远超过了建造空间站本身的成本 。 他们需要可重复使用的东西 ， 比如航天飞机 。
英国太空建筑师、《国际空间站：地球之外的建筑》（International space station： Architecture Beyond Earth）一书的作者大卫?尼克松（David Nixon）说：“建造任何空间站的最大挑战都是将硬件送入太空 。 直到航天飞机的出现 ， 像堆积木一样搭建起整个空间站才成为可能 。 ”
在航天飞机发射之前 ， 世界上最早的轨道前哨站——俄罗斯的礼炮计划（Salyut programme ， 1971年至1986年）和美国的天空实验室（Skylab ， 1973年至1979年）——都是用火箭一次性发射的 。 天空实验室于1973年由土星5号运载火箭发射升空 ， 这枚火箭曾将阿波罗任务宇航员送上月球 。 火箭的第三级被替换成一个小型圆柱形实验室 ， 兼作工作区和生活空间 ， 最多可同时容纳三名宇航员 。 它还包括一些更小的模块 ， 如太阳观测台 。 这并不新奇 ， 但太空实验室对于NASA具有重要的意义 ， 使该机构知道了如何在太空中连续数周维持人类的生存 。
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天空实验室是美国的第一个空间站 ， 在1973至1974年间 ， 曾有三批宇航员到空间站内进行实验 ， 生存时间总计约6个月 。 上一次前往该空间站的任务是在1974年 ， 到1979年时 ， 天空实验室的轨道已经衰减至无法回收的位置 ， 它在那年夏天重新进入大气层时烧毁 。 不过 ， 天空实验室的这个小故障并没有困扰NASA 。 两年后 ， 航天飞机已经准备就绪 ， NASA的工程师们已经在考虑下一步如何让人类永久驻留在轨道上 。 毕竟 ， 开发航天飞机最大的目的正在于此 。 1982年初 ， NASA成立了一个空间站任务小组来研究这个问题 ， 几个月后 ， NASA向8家顶级航天承包商发放了资金 ， 每家都得到了100万美元 ， 要求是提出可行的空间站设计方案 。


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